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1、该毕业论文来自星论文网,查阅更多论文请上http://www.starlunwen.net。10kV避雷器故障分析 【摘要】10kV供电网络在雷电高温情况下,氧化锌避雷器常出现击穿故障,直接影响着供电线路的安全运行。为提高电网的供电可靠性,对某地方供电局2010年避雷器故障情况进行统计,并对其中的典型故障进行分析,基本掌握了氧化锌避雷器的故障分析,提出了防侧面闪络能力不足及阀片能量耐受能力较低是导致避雷器故障的主要原因,并从设备订货技术要求和运行维护等角度提出措施。 【关键词】供电可靠性;避雷器;故障分析;侧
2、面闪络;能量耐受能力 0.引言 避雷器是一种过电压保护装置,当电网电压升高达到避雷器规定的动作电压时,避雷器动作,释放电压负荷,将电网电压升高的幅值限制在一定水平之下,从而保护设备绝缘所能承受的水平,除了限制雷击过电压外,有的还能限制一部分操作过电压。当前,在10kV的配电网中,配电用避雷器的使用频繁而大量,以防止因为配电设备在雷电过电压下发生损坏。在实际运行中,避雷器因质量原因或者运行维护不到位,从而导致一些避雷器发生击穿故障。避雷器被击穿后,10kV线路通过避雷器发生接地,此时,必须停电才能处理或者
3、隔离故障,故在一定程度上降低了供电可靠性。本文通过对某地方供电局2010年10kV避雷器的故障情况进行了分析,并提出了相应的反事故措施。 1.避雷器故障原因分析 2010年,广东某地方供电局一共发生38例10kV配网避雷器故障。其中侧面闪络为33例,比例为86.8%;阀片爆炸(破碎)5例,占13.2%。典型故障分析如下。 表110kV配电网避雷器故障情况 2.阀片侧面闪络故障 例1:2010-7-25,雷雨天气,一条10kV线路发生接地故障,在巡查线路的时候,发现了一个避雷器被击穿,在更换故障避雷器以
4、后,线路恢复送电成功。 事后,对此故障避雷器进行解体,发现其中硅橡胶外套破裂,沿避雷器阀片侧面有明显电弧通道的痕迹(图1),但未见阀片有破裂或破碎情况。由于所有的阀片(共4片)均未出现破碎的现象,可以说明此避雷器的阀片并未劣化。因为若其劣化,并导致避雷器被击穿的,则故障应表现为阀片爆炸而不仅公是侧面闪络。 本例避雷器阀片与绝缘筒间存在气隙,而空腔的呼吸作用导致潮气入侵,潮气聚集于阀片侧面而使侧面绝缘强度下降,在过电压作用下,沿阀片侧面发生闪络后形成电弧通道。 避雷器受潮的主要原因是呼吸作用。据初步计算,氧
5、化锌避雷器内部空腔约占整个避雷器内空间的50%,在环境温度冷热循环变化下,内腔空气膨胀或收缩形成呼吸作用,使原来存在的微小漏孔可能扩大,潮气逐步侵入,导致避雷器出现故障。特别值得注意的是,如果运行中的避雷器内部受潮,泄漏电流则增大,受潮严重时出现沿氧化锌阀片柱表面和避雷器瓷套内壁表面的放电,引起避雷器爆炸。氧化锌避雷器受潮时阻性电流增加,其特点是阻性电流的长期增加,不会因时间的增加而减小。检测泄漏电流波形及阻性电流变化的幅度即可推断是否发生内部受潮及受潮程度。该毕业论文来自星论文网,查阅更多论文请上http:/
6、/www.starlunwen.net。 图1阀片发生侧面闪络(沿阀片表面有明显的电弧通道) 例2:2010-08-17,一起避雷器击穿故障,对击穿的避雷器解体,未发现其内部金属件锈蚀,未发现阀片内部及其喷铝面放电,仅在阀片侧面发现电弧通道。侧面闪络原因为:厂家为消除避雷器阀片与外绝缘筒间的空腔,采用注胶来填充。注胶温度较高,约200oC,因绝缘釉与阀片的热膨胀系数相差较大,高温注胶可能导致绝缘釉中产生微裂纹,造成其绝缘强度下降[1],在过电压下发生闪络。 正常情况下,内部阀片与外部瓷套之间的径向电位差较
7、小。当氧化锌避雷器外部瓷套受到污秽及潮气作用时,外部瓷套上的电位分布发生变化,特别是在避雷器上或下部存在干区时,电位分布将更不均匀,内部阀片与外部瓷套间会存在较大的径向电位差,产生脉冲电流。如果电流很大,会使阀片在电流聚集的地方温升过高被烧熔,损坏阀片,导致整个避雷器破坏。这种情况对避雷器危害很大,须及时处理,以保证避雷器的安全运行。如图3所示,当出现内部阀片与外部瓷套间的径向放电、产生脉冲电流现象时,阻性电流上会有脉冲电流尖峰出现。这种现象可以作为出现径向局部放电的1个判据。 图2阀片表面的电弧通道 图3
8、阻性电流波形 以上2例对阀片侧面闪络故障进行分析,结合其它故障安全,认为阀片发生侧面闪络的主要原因是密封不良导致湿气入侵、阀片侧面的绝缘釉受损或阀片与外侧绝缘间的界面不良等而导致侧面绝缘强度低。 3.阀片破碎故障 2010-06-05,某10kV线路发生单相接地故障。巡查线路的时候,发现其中1个避雷器爆裂,在更换成功以后,线路恢复送电成功。解体故障避雷器,发现其硅橡胶外套破裂,阀
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